Jupiter betrekt elektrische stroom van satelliet

Jupiter heeft een wel heel bijzondere band met zijn maan Io. Van deze satelliet loopt constant een stroom van enkele miljoenen ampères naar Jupiter. Deze stroom is het gevolg van de beweging van Io in het magnetische veld rond Jupiter. Vulkanen op Io blazen grote hoeveelheden geïoniseerde gassen de ruimte in. Io is daardoor constant gehuld in een wolk van geladen deeltjes en die fungeert door zijn beweging in het magnetische veld als een elektrische generator. Het vermogen bedraagt 2000 Gigawatt: ruim honderd maal het in Nederland opgewekte elektrische vermogen.

De stroom wordt langs magnetische veldlijnen naar Jupiter gevoerd. Twee jaar geleden ontdekten onderzoekers van de NASA de punten waar deze stroombundels de atmosfeer binnendringen. Op infraroodopnamen werd aan de rand van het poollichtgebied op zowel het noordelijk als het zuidelijk halfrond een lichtzwak vlekje gezien: een gebied dat warmer was dan de omgeving. Nu is het zuidelijke intreegebied ook waargenomen op opnamen die in het ultraviolet zijn gemaakt met de Hubble Space Telescope.

De UV-straling van deze hot spot is afkomstig van gasdeeltjes die worden aangeslagen door elektronen die afkomstig zijn uit de buurt van Io. Het gebied op Jupiter is slechts iets groter dan Io zèlf. Dit betekent dat de stroom wordt opgewekt in een gebied dat hooguit een paar maal zo groot is als Io. De stroom wordt via zogeheten Alfvén-golven naar Jupiter getransporteerd. Door de snelle aswenteling van de planeet (in nog geen 10 uur) beschrijft het punt waar de stroom de atmosfeer binnenkomt cirkels rond de zuidpool van Jupiter (Nature 379, p323).

Eerder was gesuggereerd dat de Alfvén-golven een groot aantal keren tussen Io en de ionosfeer van Jupiter heen en weer zouden kunnen kaatsen, waarbij steeds een deel van de energie aan Jupiter werd overgedragen. Uit de nu waargenomen UV-straling leiden de onderzoekers echter af dat al tijdens het eerste contact met de ionosfeer het grootste deel van de energie wordt afgestaan. De energiedichtheid bedraagt hier 10 tot 15 watt per vierkante meter: ongeveer een kwart van de energiedichtheid van het zonlicht op Jupiter.